Cálculo Exemplos

${(x^{2} + 1)}^{\frac{3}{2}}$

Etapa 1

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{\frac{3}{2}}$ e $g (x) = x^{2} + 1$ .

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Etapa 1.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $x^{2} + 1$ .

$\frac{d}{d u} [u^{\frac{3}{2}}] \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]$

Etapa 1.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ é $n u^{n - 1}$ , em que $n = \frac{3}{2}$ .

$\frac{3}{2} u^{\frac{3}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]$

Etapa 1.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $x^{2} + 1$ .

$\frac{3}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{3}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]$

Etapa 2

Para escrever $- 1$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$\frac{3}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{3}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]$

Etapa 3

Combine $- 1$ e $\frac{2}{2}$ .

$\frac{3}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{3}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]$

Etapa 4

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{3}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{3 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]$

Etapa 5

Simplifique o numerador.

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Etapa 5.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$\frac{3}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{3 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]$

Etapa 5.2

Subtraia $2$ de $3$ .

$\frac{3}{2} {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]$

Etapa 6

Combine $\frac{3}{2}$ e ${(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]$

Etapa 7

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x^{2} + 1$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$\frac{3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{2} (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1])$

Etapa 8

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$\frac{3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{2} (2 x + \frac{d}{d x} [1])$

Etapa 9

Como $1$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $1$ em relação a $x$ é $0$ .

$\frac{3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{2} (2 x + 0)$

Etapa 10

Simplifique os termos.

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Etapa 10.1

Some $2 x$ e $0$ .

$\frac{3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{2} (2 x)$

Etapa 10.2

Combine $2$ e $\frac{3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{2}$ .

$\frac{2 (3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}})}{2} x$

Etapa 10.3

Multiplique $3$ por $2$ .

$\frac{6 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{2} x$

Etapa 10.4

Combine $\frac{6 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{2}$ e $x$ .

$\frac{6 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} x}{2}$

Etapa 10.5

Fatore $2$ de $6 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} x$ .

$\frac{2 (3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} x)}{2}$

Etapa 11

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 11.1

Fatore $2$ de $2$ .

$\frac{2 (3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} x)}{2 (1)}$

Etapa 11.2

Cancele o fator comum.

$\frac{2 (3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} x)}{2 \cdot 1}$

Etapa 11.3

Reescreva a expressão.

$\frac{3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} x}{1}$

Etapa 11.4

Divida $3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} x$ por $1$ .

$3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} x$

Etapa 12

Reordene os fatores de $3 {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} x$ .

$3 x {(x^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}$